内容正文:
河南省南阳市唐河县第一高级中学2025-2026学年高三上学期数学周测试题(11.02)
一.选择题(共8小题)
1.(教材变式)“lnx>lny”是“ex>ey”( )
A.充要条件
B.既不充分也不必要条件
C.必要不充分条件
D.充分不必要条件
2.(联考变式)集合,那么A∩B的真子集个数有( )
A.6 B.7 C.14 D.15
3.已知等差数列{an}不是常数列,若a1=1,且a1,a2,a5成等比数列,则a10=( )
A.1 B.21 C.19 D.20
4.已知f(x)是定义在R上且周期为4的奇函数,当2<x≤4时,,则f(1)=( )
A.﹣1 B.1 C. D.
5.已知,在单位向量上投影向量都是,且,则当与夹角最大的时候,为( )
A.6 B.5 C.8 D.7
6.(新未来变式)已知f(x)=x2+ax(a∈R),且函数f(f(x))与f(x)值域相同,则a的范围为( )
A.(﹣∞,0]∪[2,+∞) B.(﹣∞,0)∪(2,+∞)
C.{0,2} D.[0,2]
7.(周测变式)若曲线关于直线x=b对称,则a﹣b=( )
A.﹣2 B.0 C.1 D.2
8.函数的部分图象如图所示,已知点A,D为f(x)的零点,点B,C为f(x)的极值点,,则φ的值为( )
A. B. C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.已知i为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.若复数z1,z2满足|z1|=|z2|,则
B.若z1=1+i,z2=﹣1+i,则z1>z2
C.若复数z1,z2,满足z1z2=0,则z1=0或z2=0
D.若复数z满足,|z|=1,则|z﹣2i|最大值为3
(多选)10.(2024期中变式)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的图象可由的图象向右平移个单位得到
B.f(x)的图象关于直线对称
C.f(x)在[0,π]上值域为
D.若f(α)=sin2α,则
(多选)11.已知数列{an}满足a1+3a2+⋯+(2n﹣1)an=n,其中,Sn为数列{bn}的前n项和,则下列四个结论中,正确的是( )
A.数列{an}的通项公式为:
B.数列{an}为递减数列
C.
D.若对于任意的n∈N*都有Sn<λ,则
三.填空题(共3小题)
12.已知,则sin2α= .
13.直线y=kx+1是曲线y=ex+x的一条切线,则实数k= .
14.(周测变式)已知函数f(x)=(ex+e﹣x﹣a)(lnx﹣b)(x﹣a)(a,b∈R),若f(x)≥0恒成立,则a﹣2b的最小值为 .
四.解答题(共5小题)
15.(2024期中变式)已知f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π),且f(0).
(1)求φ的值;
(2)设g(x)=f(x)+f(x),求g(x)的值域和单调区间.
16.已知函数,a∈R.
(1)当a=1,求f(x)的极值;
(2)当a∈R时,讨论f(x)的单调性.
17.已知数列{an}满足,a1=1,a2=4,.
(1)求{an}的通项公式;
(2){an}的前n项和记为Sn,试求Sn;
(3)若λ∈R,且对任意的正整数n,都有恒成立,求λ的取值范围.
18.(解三角形特殊线变式)已知△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,cos2B+cos2C+2sinBsinC=2﹣2sin2A.
(1)求A;
(2)若△ABC内心为I,求△IBC的周长范围.
19.(2024期中变式)已知f(x)=(x+1)ln(x+1)+asinx,a∈R.
(1)a=0时,证明:;
(2)若对任意的x∈(0,π),f(x)>0恒成立,求a的取值范围;
(3)证明:对任意的正整数n,总有.
高三数学周测试题(11月2日)
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
C
A
D
A
A
D
二.多选题(共3小题)
题号
9
10
11
答案
CD
BC
BD
一.选择题(共8小题)
5.因为,在单位向量上投影向量都是,设.
不妨设y1>y2,y1≥0,因为,所以y1﹣y2=6,则设两向量的夹角为θ,
若y2<0,则,而0<y1<6,故,当且仅当y1=3时等号成立,故;
若y2≥0,则,故此时,
综上,当y1=3,y2=﹣3时,θ取最大值,此时,cos,,
所以.故选:D.
6.解:f(x)=x2+ax的开口向上,对称轴x,f(x)的值域[,+∞),
若f(f(x))与f(x)值域相同,则,解得,a≥2或a≤0,即a的范围(﹣∞,0]∪[2,+∞).
故选:A.
7.解:根据题意,设f(x)=(x+a)ln(1),由,得x>2或x<0,
故函数f(x)的定义域为(﹣∞,0)∪(2,+∞),
由曲线关于直线x=b对称,则函数的定义域一定关于直线x=b对称,
则,即函数f(x)的图象关于直线x=1对称,必有f(﹣1)=f(3),即,解得a=﹣1,若a=﹣1,b=1,此时,
因此函数f(x)的图象关于直线x=1对称,即a=﹣1,b=1满足题意,故a﹣b=﹣2.
故选:A.
8.解:由题意得,结合,,可得,解得,结合∠ABD为三角形的内角,可得,因为BA=BD,所以△ABD为等边三角形,,解得AD=2,可得f(x)的最小正周期T=2AD=4,,所以,因为是f(x)位于递减区间的零点,所以φ=π+2kπ(k∈Z),结合﹣π<φ<π,解得.故选:D.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.CD.(多选)10.BC.解:对A,由a1+3a2+⋯+(2n﹣1)an=n可得:
当n=1时,则a1=1;当n≥2时,则a1+3a2+⋯+(2n﹣3)an﹣1=n﹣1,
两式相减得:(2n﹣1)an=1,即,a1=1也适合上式,综上所述:,A错误;
对B,,当n∈N*时恒成立,
故an+1<an,即数列{an}为递减数列,B正确;对C,∵,
∴,C错误;
对D,∵当n∈N*时恒成立,故,若对于任意的n∈N*都有Sn<λ,则,D正确.故选:BD.
三.填空题(共3小题)
12. .13. 2 .14. 2﹣2ln2. .
解:若f(x)≥0恒成立,则只需考虑(ex+e﹣x﹣a),(lnx﹣b),(x﹣a)三个因式的正负号即可,
由基本不等式可得,,当且仅当ex=e﹣x,即x=0时等号成立,
又x≠0,所以ex+e﹣x>2,下面分三种情况:①当a≤0时,因x>0,所以ex+e﹣x﹣a>0,x﹣a>0,而x→0时,lnx﹣b→﹣∞,所以不满足f(x)≥0;②当a>2时,因x>0,当x→0时,ex+e﹣x﹣a<0,x﹣a<0,lnx﹣b→﹣∞,所以也不满足f(x)≥0;
③当0<a≤2时,因x>0,所以ex+e﹣x﹣a>0,要使f(x)≥0,必须(x﹣a)(lnx﹣b)≥0.
而y=x﹣a及y=lnx﹣b在(0,+∞)上都是单调递增的.
要使(x﹣a)(lnx﹣b)≥0在(0,+∞)上恒成立,必须两个函数值的正负号在(0,+∞)相同,
所以两个函数的零点也相同,即a=eb且0<a≤2.综上,当0<a≤2,b=lna时,f(x)≥0恒成立.
所以a﹣2b=a﹣2lna(0<a≤2).令g(a)=a﹣2lna(0<a≤2),则,
故g(a)在(0,2]上单调递减,则g(a)min=g(2)=2﹣2ln2.即a﹣2b的最小值为2﹣2ln2.
故答案为:2﹣2ln2.
四.解答题(共5小题)
15.解:f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π),且f(0),
(1)由已知得,结合0≤φ<π,所以φ;
(2)由(1)知:,所以f(x)=cos2x,
所以g(x)= f(x)+f(x)=cos2xcossin2xsincos2x
cos(2x),
显然g(x)的值域为[,],因为y=cosx在[﹣π+2kπ,2kπ]上递增,在[2kπ,2kπ+π]上递减,k∈Z,
所以令,解得g(x)的递增区间为[kπ,kπ),k∈Z,
再令2kπ≤2x2kπ+π,解得g(x)的递减区间为[kπ,kπ),k∈Z.
16.解:(1)a=1时,,
则,x∈(0,+∞),
因为x+1>0,所以当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
所以当x=1时,f(x)有极小值为f(1),无极大值.
(2)(x>0)
(i)当a≤0,x∈(0,+∞)时,ax﹣1<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;
(ii)当a>0,时,ax﹣1<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;
时,ax﹣1>0,f′(x)>0,f(x)单调递增.
综上,a≤0时,f(x)的减区间是(0,+∞),无增区间;
a>0时,f(x)的减区间是,增区间是.
17.解:(1)已知数列{an}满足,
当n≥2时,,两式相减得:,即.
则n=2k,k∈N,且k≥2时,.
n=2k﹣1,k∈N,且k≥2时,.
经检验a1=1,a2=4=2×2也符合通式.
综上.
(2)依题意,当n=2k,k∈N,且k≥1时,.
当n=2k﹣1,k∈N,且k≥2时.
,S1也符合通式.
综上.
(3)由(2)中结论,.
则n∈N*时,原式等价于3n2+2n≤λ•n2n,恒成立,即恒成立.
记,
则n∈N*时,.
即f(n)在n∈N*时,单调递减.
可知,可得,即λ的取值范围是.
18.解:(1)由cos2B+cos2C+2sinBsinC=2﹣2sin2A,
可得(1﹣2sin2B)+(1﹣2sin2C)+2sinBsinC=2﹣2sin2A,化简得sin2B+sin2C﹣sin2A=sinBsinC,
结合正弦定理得b2+c2﹣a2=bc,
所以,结合0<A<π,可得;
(2)方法一:因为△ABC的内心为I,所以IB和IC分别平分∠ABC和∠ACB,
可得,则,
设|IC|=m,|IB|=n,在△IBC中,由余弦定理得4,
即m2+n2+mn=4,整理得(m+n)2=4+mn,
因为m、n>0,所以(m+n)2>4,即m+n>2,
结合,可得,即,
当且仅当时,即时等号成立,
综上所述,△IBC的周长的取值范围为.
方法二:与方法一同法求得,
设∠ABC=θ,则有,,,
由,可得,
在△IBC中,|BC|=2,由正弦定理得,
则,,可得
,
根据,,可得,
所以△IBC的周长范围为.
19.解:(1)证明:当a=0时,f(x)=(x+1)ln(x+1),
令ln(x+1)﹣x,
则.
当x∈(﹣1,0)时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
当x∈(0,+∞)时,g′(x)<0,g(x)单调递减.
则g(x)max=g(0)=0,故g(x)≤0,即,所以.
(2)由题意可得,f′(x)=1+ln(x+1)+acosx(x∈(0,π)),设h(x)=f′(x),
则,
且有f(0)=0,f′(0)=1+a.
当a<﹣1,x∈(0,π)时,h′(x)>0,则f′(x)单调递增,
又f′(0)=1+a<0,,
根据零点存在性定理可得,存在一个,使得f′(x0)=0,
且有x∈(0,x0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
此时f(x)<f(0)=0,不满足恒成立条件;
当a≥0,x∈(0,π)时,显然f(x)中(x+1)ln(x+1)>0,asinx≥0则f(x)>0恒成立;
当﹣1≤a<0,x∈(0,π)时,h′(x)>0,则f′(x)单调递增,f′(x)>f′(0)=1+a≥0,
f(x)单调递增,f(x)>f(0)=0.
综上所述,a≥﹣1,即a∈[﹣1,+∞);
(3)证明:由(2)中结论,有当a≥﹣1时,f(x)=(x+1)ln(x+1)+asinx>0,对任意的x∈(0,π)恒成立,
取a=﹣1可得,f(x)=(x+1)ln(x+1)﹣sinx>0,对任意的x∈(0,π)恒成立,
即(x+1)ln(x+1)>sinx,变形可得
分别令,,⋯,,可得,
,……,
累加可得证毕.
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